美洲矾根愈伤组织诱导及其快繁技术体系研究

陈锦++杨侃侃++王志伟++朱菲莹++贺爱国

摘要：以矾根（Heuchera micrantha）植株不同器官为外植体材料，MS培养基为基本培养基，探索了矾根组织培养与快繁技术体系。结果表明，选取幼芽作为外植体时快繁效率最高，最适芽诱导培养基配方为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA，采用4/5MS+0.2 mg/LNAA的生根培养方案较为适宜。

关键词：矾根（Heuchera micrantha）；组织培养；愈伤组织；快繁

中图分类号：S682.36；Q813.1+2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0973-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.047

Study on Callus Induction and Its Rapid Propagation System

in America Heuchera micrantha

CHEN Jin，YANG Kan-kan，WANG Zhi-wei，ZHU Fei-ying，HE Ai-guo

（Hunan Institute of Watermelon and Melon，Changsha 410125，China）

Abstract： The different organs of Heuchera micrantha as explants were used to experiment by MS medium basic medium to explore the tissue culture and rapid propagation system of Heuchera micrantha. The results showed that it had the highest efficiency when buds were used as explants，the optimum bud induction medium formula was MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA，and the most suitable rooting culture medium was 4/5MS+0.2 mg/L NAA.

Key words： Heuchera micrantha； tissue culture； callus； rapid propagation

矾根（Heuchera micrantha）又名珊瑚铃，是虎耳草科矾根属多年生草本花卉[1，2]。在美国的园林景观中应用广泛，也是近些年从国外引入的多年生宿根花卉[3，4]。矾根具有喜半荫、耐全光、浅根性、耐寒性和耐寒性强生理等特性[5-8]，多适用于园林林下花境、地被、庭院绿化等[9]。其主要采用分株方式繁殖，因品種更新速度快，而母株数量较少，导致扩繁速度缓慢，短期内难以大规模成苗[10，11]。若大批量引进种苗又价格昂贵，这极大地制约了矾根类花卉品种更新和应用的速度。本试验以紫色宫殿矾根为材料，研究矾根类花卉组培快繁和基质育苗技术，为国内矾根类花卉工厂化育苗技术提供实践指导和技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料

矾根采自湖南省西瓜甜瓜研究所试验基地花卉棚，分别选取其幼芽、叶柄和叶片为外植体材料。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体预处理和筛选 取外植体前一个月施用800倍稀释后的多菌灵杀菌2次。选取生长势旺盛、无病虫害且幼芽侧芽多的植株，且外表无明显病斑和污物，用1%洗洁精溶液浸泡30 min，后用流水冲洗1 h。将外植体转入超净台上无菌三角瓶中，用75%乙醇加0.1% Tween20处理外植体60 s，用无菌水清洗1次，再用0.1%升汞加0.1% Tween20消毒5～6 min，期间放入摇床180 r/min振荡。再经无菌水洗涤5～8次，去除残留升汞。在MS+0.5 mg/L 6-BA+5 g琼脂粉+30 g蔗糖培养基上培养，依据愈伤组织诱导率确定最适宜外植体。

1.2.2 继代培养基的筛选 以MS为基本培养基，添加不同浓度植物生长调节剂，30 d后观察各类培养基配方下愈伤组织生长势及芽增殖数量。

1.2.3 生根培养 以不同浓度大量元素的MS培养基为基本培养基，添加0.5 mg/L NAA+6 g琼脂粉+30 g蔗糖+0.2 g活性炭。培养条件为22 ℃，光周期为16 h光照+8 h黑暗，光照度2 000～3 000 lx。

1.2.4 炼苗移栽 移栽前，在苗床大棚中放置3～5 d，使其适应大田自然光温环境。而后开盖适应有菌环境5 d，期间适当喷水保湿，防止幼苗萎蔫。再洗去瓶苗基部培养基，并移栽入细泥炭与河沙（1∶1，V∶V，下同）混合基质中。

2 结果与分析

2.1 不同外植体材料对矾根愈伤组织诱导率的影响

试验选取日光温室栽培矾根幼芽、叶柄、叶片、茎段各100个作为外植体材料（重复3次），消毒后转入诱导培养基中（培养基加入头孢青霉素500 mg/L，羧苄青霉素500 mg/L），以愈伤组织诱导率确定适宜外植体。由表1可知，矾根幼芽的诱导率最高，达到74%，且死亡率较低，与叶柄和叶片相比，是比较适合的组培材料。图1为矾根幼芽诱导培养形成的愈伤组织。

2.2 愈伤组织继代培养和芽诱导增殖

将经过初代培养后获得的带有愈伤组织的无菌芽体转入各类诱导芽增殖的培养基中进行继代培养45 d，继代培养基基本配方为MS+6 g琼脂粉+30 g蔗糖+200 mg/L头孢青霉素+200 mg/L羧苄青霉素。试验结果（表2）显示，当6-BA浓度为2.0 mg/L和NAA浓度为0.5 mg/L时，幼芽增殖系数最高，新芽体大量丛生成球状。虽然有轻度玻璃化，不过在后期的生根培养中发现轻度玻璃化的带有愈伤组织的芽体可以在生根培养条件下解除玻璃化，正常生根并长出大量新叶，成为健壮植株。图2为矾根幼芽愈伤组织诱导形成丛生芽。

2.3 生根培养

经过45 d的幼芽诱导培养后，把丛生芽体分割成多棵幼嫩植株，连带植株基部的愈伤组织一同转接到生根培养基中。在前期按照一般作物使用1/2MS培养基进行生根培养，结果发现，在培养一段时间后，不论NAA使用浓度如何，都会出现重生芽体停止生长，叶色暗淡至枯萎，最终愈伤组织都会褐化死亡。而后将生根培养基中大量元素浓度增加到4/5MS大量元素+MS微量元素+MS铁盐+MS有机（肌醇100 mg/L+VB1 0.1 mg/L+VB3 1 mg/L+VB6 1 mg/L+谷氨酸2 mg/L），加入6 g琼脂粉、30 g蔗糖、0.2 g活性炭和不同浓度NAA。试验结果（表3）发现，在0.2 mg/L NAA和0.2 g/L AC的条件下矾根生根效果最为理想，根系粗壮、数量多，且上部茎杆生长旺盛叶片茂密，达到最适宜的标准。图3为矾根愈伤组织丛生芽生根培养结果。

2.4 组培瓶苗移栽

将已大量生根的健壮瓶苗开盖后放置于大棚内，放置3～5 d进行炼苗，期间注意每天洒水保湿，而后取苗洗尽根部培养基并用1 000倍多菌灵消毒，再栽培于细泥炭与河沙（1∶1）混合基质中。覆膜并保持温度20～25 ℃和湿度80%左右，每周使用一次800倍多菌灵杀菌，以防止真菌滋生，侵害弱苗。7～10 d后去掉覆膜，置于遮阳网下，保持较弱光照。三周后幼苗长出新叶，统计成活率接近80%（图4）。

3 讨论

在矾根快繁试验过程中，发现幼芽为最适宜的外植体材料，其愈伤组织诱导率和芽增殖培养过程中的出芽率都明显高于其他外植体材料。外植体消毒方法是获取矾根无菌苗的关键技术。研究过程中发现，在取外植体前，提前14 d施用杀菌剂可有效降低诱导培养过程中外植体的污染率。本试验结果表明，叶柄和叶片在诱导培养时偶尔有根系发生但无新芽，说明其若有适合的培养条件也有诱导形成完整植株的可能。另外在试验过程中还发现，矾根愈伤组织诱导时使用高浓度6-BA造成其玻璃化不会造成愈伤组织玻璃化致死，反而可诱导出大量丛生芽，在后续生根培养过程中这些丛生芽都可恢复成正常叶和茎，这样处理大大加快了矾根组培快繁进程。在生根试验中按常规生根配方使用1/2MS培养时，愈伤组织褐化死亡，不能长成完整植株，需要提高培养基中大量元素浓度方可解决此问题，分析其原因可能是矾根的品种特性需要高浓度盐分促进其分化形成不定根，也可能是在芽诱导过程中使用高浓度6-BA造成愈伤组织和丛生芽体轻度玻璃化，生根时需要大量盐分刺激其打破玻璃化继续生长。矾根作为观叶景观植物在园林绿化中有着广阔的应用前景，本研究有效解决了传统分根繁殖方式耗时费力且繁殖系数低的难题，为以后矾根的标准化、规模化育苗提供借鉴和技术参考。

参考文献：

[1] NESS B D， SOLTIS P S. Autopolyploidy in Heuchera micrantha（Saxifragaceae）[J].American Journal of Botany，1989，76（4）：614-626.

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[11] CHEN H，TANG Y，SHI Y H，et al. Tissue culture and rapid propagation of Heuchera micrantha[J].Acta Agriculturae Shanghai，2011，27（4）：80-82.